TRIZ

Ziel

TRIZ ist eine Methode für Probleme, bei denen jede bekannte Lösung eine Eigenschaft verbessert und eine andere verschlechtert. Eine Option erhöht die Sicherheit und erschwert die Bedienung. Die umgekehrte Option erleichtert die Bedienung und schwächt die Sicherheit. Die übliche Antwort ist der Kompromiss: von jedem Mangel ein wenig. TRIZ formuliert das Problem als Widerspruch und sucht dann eine Lösung, die den Gewinn ohne den Verlust bringt.

Die Technik hilft dem Team, das Lösungskonzept zu wählen, das es weiterentwickelt. Sie liefert Konzepte. Das Team beziffert sie danach mit einer Kosten-Nutzen-Analyse oder erprobt sie mit einem Prototyp.

Brainstorming erzeugt Optionen ohne Regel. TRIZ leitet sie aus dem Widerspruch ab: Die Prinzipien zeigen, wo zu suchen ist. Das Team beurteilt jedes Konzept nach einer Frage: Löst es den Widerspruch auf?

Einsatz

Wann einsetzen

• Zwei Anforderungen widersprechen sich: Jede Option erfüllt die eine und verschlechtert die andere (Sicherheit gegen Bedienbarkeit, Leistung gegen Betriebskosten). Zuerst den Widerspruch formulieren, dann entscheiden.
• Kompromiss bereits versucht: Niemand ist damit zufrieden. Eine Lösung suchen, die den Verlust beseitigt.
• Brainstorming liefert Varianten desselben Kompromisses: Der schriftlich formulierte Widerspruch lenkt die Suche.
• Zwei Anspruchsgruppen verlangen von derselben Eigenschaft entgegengesetzte Werte: Das ist ein physikalischer Widerspruch. Ihn separieren.
• Analyst allein: Der Widerspruch und seine Separationen passen auf eine Seite. Der Analyst schreibt sie nach der Vorbereitung in zwei Stunden.
• Verteiltes Team: Die Mitglieder formulieren den Widerspruch in einem gemeinsamen Dokument.
• Einem Vorgesetzten zu widersprechen kostet in der Gruppe viel: Der Widerspruch stellt zwei Eigenschaften des Systems gegeneinander, die niemand in eigenem Namen verteidigt.

Wann nicht einsetzen

• Ursache des Problems unbekannt: Es gibt keinen Widerspruch zu formulieren. Zuerst die Ursache mit einer Ursachenanalyse suchen.
• Optionen bekannt und Kompromiss annehmbar: Mit einer Entscheidungsmatrix entscheiden.
• Offenes Innovationsthema ohne bestehendes System: Noch widerspricht sich nichts. Die Optionen mit einem Brainstorming sammeln.

Beschreibung

Was TRIZ umfasst

Das Altshuller Institute, der internationale Verband MATRIZ und der europäische Verband ETRIA haben gemeinsam einen klassischen Body of Knowledge festgelegt. Er umfasst das ideale Endresultat, die Widersprüche, die 40 Innovationsprinzipien mit der Widerspruchsmatrix, die Separationsprinzipien, die Stoff-Feld-Analyse mit ihren 76 Standardlösungen, die Entwicklungstrends von Systemen und ARIZ. Wer mit TRIZ beginnt, arbeitet mit dem Widerspruch, den Prinzipien und den Separationen. Stoff-Feld-Analyse und ARIZ verlangen eine Ausbildung, die das Altshuller Institute und MATRIZ zertifizieren.

Das ideale Endresultat

Das ideale Endresultat (IER) beschreibt das Problem als gelöst, ohne dass dafür etwas preisgegeben wird. ARIZ-85C stellt die Regel auf: Wer einen nützlichen Effekt erzielt oder einen schädlichen beseitigt, darf weder eine andere Eigenschaft verschlechtern noch einen neuen schädlichen Effekt erzeugen.

Mann und Domb schlagen vor, zuerst das IER zu schreiben und dann zu fragen, warum es unerreichbar ist. Die Antworten führen in der Regel zu den Widersprüchen. Das IER beurteilt auch die Konzepte: ARIZ-85C akzeptiert nur jene, die es erreichen oder ihm nahekommen.

Technischer und physikalischer Widerspruch

Ein technischer Widerspruch stellt zwei Parameter gegeneinander: Der Gewinn beim einen verschlechtert den anderen. ARIZ-85C formuliert ihn als zwei entgegengesetzte Zustände desselben Elements. Sein Beispiel ist eine Funkantenne, die Blitzableiter schützen. TW-1: Viele Blitzableiter schützen die Antenne vor dem Blitz, absorbieren aber die Funkwellen. TW-2: Wenige Blitzableiter lassen die Wellen durch, halten aber den Blitz nicht mehr auf.

Ein physikalischer Widerspruch betrifft ein einziges Element, das eine Eigenschaft und die entgegengesetzte Eigenschaft haben muss. Die Blitzableiter müssen zum Schutz der Antenne zahlreich und für den Durchgang der Wellen spärlich sein. Der physikalische Widerspruch benennt die Eigenschaft, die zugleich den Gewinn und den Verlust erzeugt. Der Analyst löst ihn ohne die Matrix durch Separation auf.

Der Weg über die Matrix

Die Widerspruchsmatrix kreuzt 39 technische Parameter, darunter das Gewicht eines bewegten Objekts, die Geschwindigkeit, die Zuverlässigkeit, den Zeitverlust, die Komplexität der Vorrichtung und die Bedienbarkeit. Die Zeile enthält den zu verbessernden Parameter. Die Spalte enthält den Parameter, der sich verschlechtert. Jedes Feld nennt die Nummern der Prinzipien, welche die untersuchten Patente am häufigsten auf diesen Widerspruch angewandt haben. Laut Savransky hat Altshuller die Matrix aus rund 40'000 Patenten mit hohem Erfindungsniveau aufgebaut. Diese Patente stammten aus einer Menge von rund 400'000 Patenten, die in den 1960er- und 1970er-Jahren geprüft wurden.

1. Den technischen Widerspruch formulieren. "Wenn [Handlung], dann [Gewinn], aber [Verlust]." Auch den entgegengesetzten Zustand schreiben: TW-1 und TW-2. ARIZ-85C verlangt eine Formulierung ohne Fachbegriffe. Er ersetzt "Blitzableiter" durch "leitender Stab". Das Fachwort trägt die gewohnte Lösung in sich.

2. Den verbesserten und den verschlechterten Parameter benennen. Der Gewinn im Satz liefert den ersten. Der Verlust liefert den zweiten.

3. Jeden dem nächstliegenden der 39 Parameter zuordnen. Domb und ihre Mitautoren haben zu jedem Parameter eine Definition veröffentlicht. Damit hängt die Wahl nicht allein an der Bezeichnung.

4. Das Feld lesen. Es nennt einige Prinzipiennummern.

5. Jedes Prinzip für das reale System deuten. Der Analyst leitet daraus ein oder mehrere Konzepte ab.

6. Jedes Konzept am idealen Endresultat messen. Ein Konzept, das den Verlust verringert, ohne ihn zu beseitigen, ist ein Kompromiss. Es fällt aus der Liste oder wartet mit diesem Vermerk auf die Schlussauswahl.

Die Matrix kreuzt nur zwei Parameter. Behindern sich drei Eigenschaften gegenseitig, liest der Analyst das Problem paarweise. Er kann auch zum physikalischen Widerspruch am gemeinsamen Element übergehen. Die Matrix stammt aus technischen Patenten: Ihre Parameter sind physikalisch. 1999 hielten Mann und Domb fest, dass es keine Version der Matrix für Unternehmen gab.

Ausserhalb der Technik geht der Analyst die Prinzipien ohne Matrix durch oder wechselt zum physikalischen Widerspruch. Mann und Domb raten, die Liste in zufälliger Reihenfolge zu lesen, damit die Suche nicht immer bei Prinzip 1 beginnt.

Die Innovationsprinzipien

Ein Innovationsprinzip heisst auch "erfinderisches Prinzip". Jedes beschreibt eine generische Transformation. Domb und Tate haben die Liste 1997 mit technischen Beispielen veröffentlicht. Mann und Domb haben sie 1999 auf Organisationen übertragen.

Die Separationsprinzipien

Eine Separation gibt dem Element die Eigenschaft dort, wo sie den Gewinn erzeugt. Wo sie den Verlust erzeugen würde, erhält das Element die entgegengesetzte Eigenschaft. Hipple hat die Separationen 1999 auf die Widersprüche einer Organisation angewandt, die innovieren und zugleich ihr Tagesgeschäft führen muss.

Der Algorithmus ARIZ

ARIZ ist das russische Akronym für "Algorithmus zur Lösung erfinderischer Probleme". Altshuller hat ihn geschrieben und überarbeitet. ARIZ-85C ist die letzte Version, die unter seinem Namen erschienen ist. In Projekten, in denen das System keine grosse Änderung verträgt, sieht MATRIZ ihn für komplexe Probleme vor, welche die übrigen TRIZ-Werkzeuge nicht lösen.

ARIZ geht von einem Mini-Problem aus. Der Analyst schreibt es nach einer festen Vorlage: "Ein technisches System für [Zweck] umfasst [Teile]. TW-1: […]. TW-2: […]. Es ist erforderlich, mit minimalen Änderungen am System [Ergebnis] zu erreichen." Die Vorgabe der minimalen Änderung schliesst den Kompromiss von vornherein aus.

Die neun Teile von ARIZ bilden drei Blöcke. Der erste strukturiert das Problem bis zum IER und zum physikalischen Widerspruch um. Der zweite löst den Widerspruch mit den Ressourcen des Systems, den Separationen und der Wissensbasis auf. Bleibt alles erfolglos, formuliert er das Mini-Problem neu. Der dritte prüft die Lösung, sucht ihre weiteren Anwendungen und analysiert den Ablauf. Marconi schätzt, dass die Umformulierung des Problems mehr als die Hälfte der Arbeit ausmacht. ARIZ sieht mehrere Durchläufe vor: Der erste liefert nicht immer ein ausreichendes Ergebnis.

Die Fallen

Die als Problem getarnte Lösung schliesst die Suche, bevor sie beginnt. "Wie installieren wir weniger Blitzableiter?" enthält bereits die Antwort. Marconi beschreibt ARIZ als lösungsneutral: Er entfernt vorgefasste Lösungen aus dem Problem. Der Analyst formuliert Gewinn und Verlust, nie das Mittel.

Der Fachjargon hält den Analysten in den Lösungen seines Fachs fest. Der Analyst ersetzt jeden Fachbegriff durch ein Wort der Alltagssprache: Aus "Formular" wird "Fragenliste", aus "Visum" wird "schriftliche Zustimmung".

Der umbenannte Kompromiss gilt als Auflösung. Der IER-Test entlarvt ihn: Besteht der Verlust noch?

Das als Antwort gelesene Feld beendet die Suche bei der Nummer des Prinzips. Das Feld zeigt, wo zu suchen ist. Das Konzept muss der Analyst noch selbst entwickeln.

Die mit einer Messung verwechselte Analogie verleiht den Nummern eine falsche Autorität. Die 39 Parameter beschreiben physikalische Systeme. Wer eine Bearbeitungszeit dem "Zeitverlust" oder ein Formular der "Bedienbarkeit" zuordnet, zieht eine Analogie. Bei einem Geschäftsprozess ist das Matrixfeld eine Spur unter mehreren.

Verwandte Techniken

KI-Überlegungen

Ein Sprachmodell formuliert eine in wenigen Zeilen beschriebene Situation zu zwei technischen Widersprüchen und einem physikalischen Widerspruch um. ARIZ-85C verlangt, den Fachjargon schon im ersten Teil zu entfernen. Das Modell tut das auf Anfrage. Der Analyst prüft jede Formulierung: Ein Modell kann eine Ursache oder eine Lösung für den Widerspruch halten.

Für einen gegebenen Widerspruch überträgt das Modell die Innovationsprinzipien und die vier Separationen in wenigen Minuten auf das Fachgebiet. Der Analyst misst danach jeden Vorschlag am IER. Ein Modell kann einen Kompromiss als Auflösung ausgeben.

Ein Modell, das ein Matrixfeld zitiert, kann dessen Nummern erfinden. Der Analyst prüft jedes Feld an einer veröffentlichten Matrix. Das Modell ordnet zudem ein Geschäftsproblem den 39 Parametern mit derselben Sicherheit zu wie ein mechanisches. Die Zuordnung bleibt eine Analogie.

Wer einem öffentlichen Modell einen internen Prozess beschreibt, legt dessen Akteure, Beträge und manchmal Personendaten offen. Für die Personendaten gilt das Bundesgesetz über den Datenschutz (DSG). Der Analyst beschreibt das System ohne echte Namen und Zahlen. Ein Anbieter, der echte Daten im Auftrag der Organisation bearbeitet, ist ein Auftragsbearbeiter im Sinne des DSG: Die Organisation überträgt ihm diese Bearbeitung mit einem Vertrag, der Art. 9 DSG einhält.

Beispiele

Ein kantonales Stipendienamt will die Abbrüche in seinem Online-Formular senken, ohne die Daten zu verlieren, auf die sich sein Entscheid stützt.

TW-1 und TW-2 betreffen dasselbe Element und dieselbe Eigenschaft: das Formular und seine Länge.

Jedes Konzept gibt dem Formular seine beiden Längen zu zwei Zeitpunkten, an zwei Orten, unter zwei Bedingungen oder auf zwei Ebenen. Keine Zeile schlägt eine mittlere Länge vor.

Visualisierungen

Die Widersprüche des Beispiels, die Prinzipien und die Separationen passen in Zeilen und Spalten: HTML-Tabellen. Die Wege von TRIZ, der Übergang vom technischen zum physikalischen Widerspruch und die Blöcke von ARIZ verbinden Elemente durch Pfeile und Schleifen. Diese Verbindungen verlangen Diagramme.

Aufwand

Werkzeuge

Ein Whiteboard oder eine Tabellenkalkulation genügt, um die Widersprüche und die Konzepte festzuhalten. Eine Zeile je Separation oder je Prinzip hält jedes Konzept mit seiner Quelle verbunden.

The TRIZ Journal veröffentlicht die Matrix, die Liste der 40 Prinzipien und Übertragungen nach Fachgebiet: Unternehmen, Software, Qualität, Dienstleistungen, Bildung, Finanzen. Seine Seite "Contradiction Matrix & 40 Principles" verzeichnet sie und verweist auf eine automatisierte Matrix. MATRIZ verbreitet den Text von ARIZ-85C. Dieser Text liefert die Vorlagen für die Formulierung des Mini-Problems, des IER und des physikalischen Widerspruchs. Den Widerspruch formuliert weiterhin der Analyst.

Die Tabellenkalkulation eignet sich für die Separationen und für das Durchgehen der Prinzipien. Die veröffentlichte Matrix eignet sich für einen Widerspruch zwischen physikalischen Parametern. Die Übertragung nach Fachgebiet eignet sich für ein Problem einer Organisation oder einer Software.

Quellen

• Altshuller, G., Philatov, V., Zusman, A., Zlotin, B., Algorithm of Inventive Problem Solving (ARIZ-85C), von MATRIZ nach Tools of Classical TRIZ veröffentlichter Text: die letzte Version von ARIZ, die unter Altshullers Namen erschienen ist, mit Mini-Problem, Widersprüchen und IER.
• MATRIZ, "ARIZ", Wissensbasis: der Anwendungsbereich von ARIZ und seine Gliederung in neun Teile und drei Blöcke.
• MATRIZ, "TRIZ Methodology": die Definition von TRIZ durch den internationalen Verband.
• Altshuller Institute for TRIZ Studies, "TRIZ Body of Knowledge": der klassische Body of Knowledge, den das Altshuller Institute, MATRIZ und ETRIA gemeinsam festgelegt haben.
• Domb, E., Tate, K., "40 Inventive Principles With Examples", The TRIZ Journal, Juli 1997: die Innovationsprinzipien und ihre technischen Beispiele.
• Savransky, S. D., "A few words about Altshuller's contradiction matrix", The TRIZ Journal, August 1997: die Herkunft der Matrix und ihre Grenzen.
• Domb, E., Miller, J., MacGran, E., Slocum, M., "The 39 Features of Altshuller's Contradiction Matrix", The TRIZ Journal, November 1998: die Definition der 39 Parameter.
• Mann, D., Domb, E., "40 Inventive (Business) Principles With Examples", The TRIZ Journal, September 1999: die auf Organisationen übertragenen Prinzipien und die Feststellung, dass es für Unternehmen keine Matrix gab.
• Hipple, J., "The Use of TRIZ Separation Principles to Resolve the Contradictions of Innovation Practices in Organizations", The TRIZ Journal, August 1999: die auf eine Organisation angewandten Separationsprinzipien.
• The TRIZ Journal, "Contradiction Matrix & 40 Principles", Dezember 2006: das Verzeichnis der Matrix, der Prinzipien und ihrer Übertragungen nach Fachgebiet.
• Marconi, J., "ARIZ: The Algorithm for Inventive Problem Solving", The TRIZ Journal, April 1998: der Anteil der Umformulierung an ARIZ.

TRIZ ist die Methode Altshullers und seiner Schule. Kein Wissensstandard der Business Analyse oder des Projektmanagements beschreibt sie.